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Nikkei X-TECH_2021.9.27

수면 데이터에서 질환의 징후를 발견할 수 있을까?
스타트업이 검진 시설과 연대하는 목적

수면 계측 서비스를 제공하는 쓰쿠바(筑波)대학 발　스타트업의 S'UIMIN(스이민, 도쿄)이 건강진단 시설 ‘의료법인사단 대지의 회(大地の会) KRD Nihombashi(니혼바시)’와의 협업을 시작했다. 진료자는 KRD Nihombashi에서 시행되는 건강진단 옵션으로 S'UIMIN 수면계측을 추가할 수 있게 된다. S'UIMIN는 수면 시의 뇌파 데이터를 건강 진단으로 얻을 수 있는 상세한 데이터와 조합함으로써 중대한 질환의 징후를 조기에 발견하는 시스템 구축을 목표로 한다.

잠이 들고나서 깨어나기 전까지 뇌의 활동 수준이 높고 얕게 잠이 드는 ‘렘 수면’과 그 반대인 뇌의 활동 수준이 낮고 깊이 잠이 드는 ‘논렘 수면’을 주기적으로 반복하는 것으로 알려져 있다. 수면 시의 데이터를 취득하는 것으로 이러한 수면 패턴을 분석하는 것이 수면 검사이다.

현행 수면 검사의 주류는 폴리솜노그래프(PSG) 검사로 불리는 수법이다. 의료 기관에 입원하여 검사해, 뇌파계 외에, 여러 가지 센서를 몸에 장착하고 체위나, 심전도, 코로부터의 기류, 혈중 산소 포화도라고 하는 수면 시의 데이터를 취득한다. S'UIMIN'에 따르면 "이런 센서는 전문 기사가 장착해야 하며, 검사 중에도 기사가 대기하고 있어 비용이 높게 나올 수 있다"라고 한다. 검사를 실시할 수 있는 시설이 일본에 300곳 정도로 한정되어 있다는 과제도 있다.

반면 S'UIMIN이 2020년 9월 제공한 'In Somnograf(인섬노그래프)'는 뇌파 측정에 특화된 수면 계측 서비스다. 이용자에게 뇌파계를 대여 하는 것으로, 자택에 있으면서 부담없이 검사를 할 수 있는 것이 특징이다. 의료기관의 침대와 달리, 평상시와 같은 환경의 수면 데이터를 취득할 수 있는 것도 큰 메리트라고 한다.

-- 5그램의 경량 전극과 AI 해석이 특징 --
In Somnograf에서 이용하는 디바이스는 1회용 전극과 수면 뇌파계의 크게 두 파트로 구성된다. 전극은 이마 3곳과 양쪽 귀 뒤쪽 2곳 등 총 5곳에 붙인다. 전체 5그램으로 가벼운 것이 특징이며 부드러운 소재를 사용하여 수면을 방해하지 않도록 하고 있다. 뇌파계와는 코드로 연결되어 있으며 사용할 때마다 전극 부분은 교체한다. 또한 뇌파계에는 SIM 카드가 내장되어 있어 뇌파 데이터는 클라우드에 직접 업로드 된다.

뇌파 데이터는 클라우드 서버에서 가동하는 AI가 판독한다. 뇌파의 판독은 보통 하룻밤 분량의 데이터를 30초라는 일정한 시간마다 구분하고 임상검사기사가 각 시간대의 수면 스테이지를 판정하는데, 이러한 작업은 시간을 필요로 하기 때문에 큰 부담이 되고 있었다.

쓰쿠바대학 계산과학연구센터와 공동 개발한 AI(인공지능)는 임상검사기사가 판독한 뇌파를 교사 데이터로 한 심층 학습에 의해서 구축되고 있다. InSomnograf의 AI에 의한 뇌파 판독의 정밀도는 숙련된 임상검사기사가 판독했을 경우와의 일치율이 80%이상이라는 충분한 정밀도를 실현하고 있다. 몇 시간 걸리던 판독 작업이 순식간에 자동화되므로 기사의 부담 경감과 비용 절감으로 이어진다고 한다.

-- ‘향후에는 건강 진단의 표준 항목으로’ --
In Somnograf 의 주된 제공처는 슬립테크의 연구 개발을 다루는 기업이나 연구기관이다. 한편으로 일본인 4명 중 1명이 수면에 고민하고 있다고도 말하는 현 상황에서 S'UIMIN는 일반 생활자를 위한 서비스로서 2021년 4월부터 건강진단을 실시하고 있는 시설과의 제휴도 추진하고 있다. 이번에 시작된 KRD Nihombashi와의 협업도 그 와 같은 맥락이다.

KRD Nihombashi와의 협업에 앞서, 쓰쿠바대학 부속 병원(이바라키 현) 및 중공기념병원(나고야 시) 등에서 실시되는 건강진단의 추가 옵션으로서 InSomnograf를 제공해 왔다. 희망자에게는 수면에 관한 문진을 한 다음, InSomnograf의 디바이스를 대여 해, 자택에서 휴일을 포함한 5일 밤의 계측을 실시. 종료 후에는 뇌파계만 반송 받고, 후일 해석 결과를 반환하는 흐름이다.

지금까지의 연대에서는 수면 검사만 수탁했을 뿐, 건강검진으로 얻을 수 있는 기타 데이터에 S'UIMIN이 접근할 수는 없었다. KRD Nihombashi와의 협업에서는 한 단계 더 심층적인 수면 검사뿐만 아니라, 수면과 심신 상태의 관계를 조사하는 역학적 연구도 실시한다.

수면에 관한 문제는 불면증이나 수면 무호흡증처럼 수면에 직결되는 것만 있는 것은 아니다. 최근의 연구에 의해 치매나 심장 질환 등의 중대한 질환이 수면상태의 악화와 함께 진행된다는 것을 알게 되었다.

KRD Nihombashi의 건강진단은 일반적인 검사 항목에 가세해 혈액과 치아, 눈에 초점을 맞춘 검사를 하는 것이 특징이다. 망라적인 건강진단 데이터를 수면 데이터와 조합함으로써 질환의 전조를 수면 검사를 통해 파악할 수 있는 시스템 구축이 이번 협업의 큰 목표 중 하나가 되고 있다. 먼저 100명의 무료 모니터 지원자를 모집해 시범 서비스부터 사업을 시작한다.

일반적으로 인간은 일생의 3분의 1을 잠을 자는데 소요한다고 한다. S'UIMIN의 히에이(樋江井) 사업본부장은 “인생의 대부분을 소비하는 수면 중의 데이터는 건강 관리에 활용할 수 있는 여지가 크다. 현재는 아직 옵션이지만, 향후에는 건강 진단의 표준 항목으로 수면 계측이 이뤄질 수 있도록 해 나가고 싶다”라고 앞으로의 전망에 대해 말한다.

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